超音波観測装置及び超音波観測装置の動作制御方法
【課題】超音波画像の表示切り替えに要する時間を短縮する。
【解決手段】超音波観測装置１１の制御回路２２は、操作履歴データベース２８に記憶された操作履歴データに基づいて、待機時間を決定する。超音波画像の表示を切り替えるための切り替え信号が入力されると、制御回路２２は、その都度、切り替え信号の入力間隔を一時的に保存する。そして、最後の切り替え信号が入力されてから待機時間が経過した時、表示切り替え処理を開始する。このとき、制御回路２２は、一時的に保存した入力間隔を用いて、操作履歴データベース２８の操作履歴データを更新する。
【解決手段】超音波観測装置１１の制御回路２２は、操作履歴データベース２８に記憶された操作履歴データに基づいて、待機時間を決定する。超音波画像の表示を切り替えるための切り替え信号が入力されると、制御回路２２は、その都度、切り替え信号の入力間隔を一時的に保存する。そして、最後の切り替え信号が入力されてから待機時間が経過した時、表示切り替え処理を開始する。このとき、制御回路２２は、一時的に保存した入力間隔を用いて、操作履歴データベース２８の操作履歴データを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像を画面に表示する超音波観測装置、及び超音波観測装置の動作制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において、超音波診断装置が広く用いられている。超音波診断装置は、生体に超音波を照射し、そのエコー信号を受信する超音波プローブと、この超音波プローブに接続された超音波観測装置とを備えている。超音波観測装置は、超音波プローブで受信したエコー信号に各種の信号処理を施して、画像データを生成する。医療診断の際には、生成された画像データに基づいた超音波画像がモニタ等に表示される。
【０００３】
超音波観測装置は、病変等の関心領域の位置に合わせて、モニタ上の超音波画像の表示を切り替える機能を有する。例えば、深さ方向の表示範囲（深度）や、画像の回転、画像の平行移動といった切り替えが可能であり、超音波観測装置は、これらの切り替え操作がなされると、操作の内容に応じた表示切り替え処理を超音波画像に施す。そして、表示切り替え処理がなされた超音波画像をモニタに再表示する。
【０００４】
超音波画像の切り替え操作を容易にするため、例えば、特許文献１に記載の超音波診断装置では、操作パネルに設けたトラックボールで、画像の回転や平行移動等の操作を連続的且つ段階的に行なえるようにしている。また、表示深度を切り替えるための専用のスイッチを操作パネルに設けた超音波診断システムも提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１５７５３号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、超音波画像の表示を切り替えるためには、切り替え操作に応じた表示切り替え処理を超音波画像に施さなければならない。超音波観測装置は、表示切り替え処理が始まると、処理が終了するまでの間は、次の切り替え操作を受け付けられなくなる。そこで、従来の超音波観測装置は、切り替え操作がなされてから表示切り替え処理を開始するまでの間に、次の切り替え操作を許容するための時間差を設けている。このため、切り替え操作が終了してから超音波画像の表示が切り替わるまでの時間は、前述の時間差と表示切り替え処理に掛かる時間とを加えたものになり、時間差を設ける分だけ超音波画像の表示切り替えが遅くなってしまい、術者のストレスになるという問題があった。
【０００６】
また、切り替え操作の速さは術者ごとに異なるため、共通の時間差を適用すると、術者によっては、時間差よりも切り替え操作の間隔が長くなって、切り替え操作が受け付けられなくなる場合が生じてしまう。このような場合には、術者は表示切り替え処理が終わるのを待ってから、改めて切り替え操作をしなければならず、術者が所望する表示となるまでに相当の時間が掛かる。かといって、全ての術者の操作に対応できるように時間差を長く設定すると、当然ながら、切り替え操作から表示が切り替わるまでの時間が長期化する。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、超音波画像の表示切り替えに要する時間を短縮し、術者のストレスを軽減することができる超音波観測装置、及びこの超音波観測装置の動作制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の超音波観測装置は、超音波画像を表示する表示手段と、超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段と、前記操作入力手段の操作入力状態を検知する検知手段と、検知手段で検知した操作入力状態を操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定手段と、検知手段で切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記記憶手段は、使用者毎に操作履歴を記憶することが好ましい。
【００１０】
また、操作入力手段は、連続的且つ段階的に切り替え信号を入力することが好ましい。
【００１１】
また、検知手段は、連続的且つ段階的に入力される前後の切り替え信号の入力間隔Δｔｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）を計時するタイマを有することが好ましい。そして、記憶手段は入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、決定手段は入力間隔Δｔｉに応じて待機時間Ｔを決定することが好ましい。
【００１２】
更に、記憶手段はｎ回分の入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、決定手段は入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定することが好ましい。
【００１３】
また、決定手段は、入力間隔Δｔｉのうち、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定してもよく、あるいは、入力間隔Δｔｉのうち、最長の入力間隔Δｔｍａｘに応じて待機時間Ｔを決定してもよい。
【００１４】
更に、決定手段は、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１、または最長の入力間隔Δｔｍａｘに、許容時間Ｔαを加算したものを待機時間Ｔとすることが好ましい。
【００１５】
また、処理手段は、前回の切り替え信号に応じた表示切り替え処理の最中に、新たな切り替え信号が入力された場合、その処理を中止し、新たな切り替え信号に応じた表示切り替え処理を開始するものであってもよい。
【００１６】
また、検知手段により、操作入力手段が操作されている最中か否かを検知し、この検知結果を元に切り替え信号の入力終了を検知するようにしてもよい。この場合、操作入力手段はダイヤルスイッチであり、検知手段は、ダイヤルスイッチの回転軸に取り付けられ、切り替え信号の入力が検知されるピッチよりも狭いピッチで被検知部が設けられたロータリーディスクと、被検知部を検知する光電センサとからなるロータリーエンコーダを有し、光電センサの出力の有無を元に、操作入力手段が操作されている最中か否かを検知することが好ましい。
【００１７】
また、処理手段は、超音波画像の表示深度の変更、回転、平行移動のうちのいずれかを表示切り替え処理として実行することが好ましい。
【００１８】
本発明の超音波観測装置の動作制御方法は、表示手段に表示される超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段の操作入力状態を検知する検知ステップと、検知ステップで検知した操作入力状態を操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶ステップと、記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定ステップと、検知ステップで切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理ステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、操作入力手段の操作入力状態を操作履歴として記録し、この操作履歴に基づいて、表示切り替え処理を実行するまでの待機時間Ｔが決定される。それまでになされた操作入力状態に対応した最適な待機時間Ｔが決定されることとなり、超音波画像の表示が切り替わるまでの時間を短縮して、術者のストレスを軽減させることができる。また、切り替え信号の入力間隔に応じて待機時間Ｔを決定するので、切り替え操作の間隔が長い術者に対しても、切り替え操作を確実に受け付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１において、本発明の超音波診断装置２は、超音波内視鏡１０と、超音波内視鏡１０が接続される超音波観測装置１１とを備えている。超音波診断装置２は、被観察部位に超音波を照射し、その反響であるエコー信号に各種の信号処理を施して、被観察部位の内部状態を映像化した超音波画像を生成する。超音波画像は、超音波観測装置１１に接続されたモニタ２１に表示され、医療診断に用いられる。
【００２１】
超音波内視鏡１０は、被検者の体内に挿入される細長の挿入部の先端に、被観察部位の光学像を撮像するＣＣＤ（図示せず）と、超音波画像を得るための超音波トランスデューサ１２とが配置されている。ＣＣＤで得られた光学像は、超音波内視鏡１０に接続された内視鏡プロセッサ装置（図示せず）に入力され、各種処理の後、モニタ（図示せず）に内視鏡画像として表示される。
【００２２】
超音波トランスデューサ１２は、例えば、凸曲面状のバッキング材に等間隔で複数個設けられている。超音波トランスデューサ１２は、超音波観測装置１１の送信部１３から入力される励振信号に応じて振動し、対向する被観察部位に超音波を照射する。そして、被観察部位で反射した超音波のエコー信号を受信して、超音波観測装置１１の受信部１４に入力する。送信部１３及び受信部１４は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５を介して超音波トランスデューサ１２に接続されている。ＭＵＸ１５は、複数個の超音波トランスデューサ１２のうち、隣り合う数個〜数十個のブロックを選択して同時に駆動する。また、ＭＵＸ１５は、超音波およびエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサ１２を１〜数個ずつずらす。
【００２３】
受信部１４で受信されたエコー信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１６でデジタル化され、信号処理回路１７に入力される。信号処理回路１７は、各超音波トランスデューサ１２に対応する複数個のエコー信号を所定時間ずつ遅延させて、エコー信号の位相が全て揃うように調整して加算した後、超音波キャリア成分を除去するフィルタ処理、ゲインおよびダイナミックレンジを調整する対数圧縮処理などを施す。そして、超音波の伝搬距離（深さ）の減衰に応じたゲイン調整（ＳＴＣ；Sensitivity Time Control）等の信号処理をエコー信号に施し、超音波画像データを生成する。
【００２４】
超音波画像データは、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ；Digital Scan Converter）１８に入力される。ＤＳＣ１８は、超音波画像データに対してラスター変換を施し、ＮＴＳＣ方式に変換して画像メモリ１９へ出力する。Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）２０は、画像メモリ１９に格納された超音波画像データを再びアナログ信号に変換し、これを超音波画像としてモニタ２１に表示する。
【００２５】
超音波観測装置１１の作動は、制御回路２２によって管制されている。制御回路２２は、送信部１３および受信部１４に基準パルスを送信して、励振信号およびエコー信号の送受信タイミングを制御する。また、制御回路２２は、超音波画像の表示を切り替える操作がなされた場合に、励振信号の電圧を制御して超音波の深達度（超音波パワー）を変更したり、信号処理回路１７での信号処理やＤＳＣ１８での変換処理を制御したりして、操作に応じた超音波画像データを生成する。
【００２６】
制御回路２２には、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、および操作卓２５が接続されている。ＲＯＭ２３は、例えばフラッシュメモリからなり、超音波診断装置２を動作させるために必要な各種プログラムやデータが記憶されている。制御回路２２は、必要なプログラムやデータをＲＯＭ２３から作業用メモリであるＲＡＭ２４に読み出して、各部の動作を制御する。ＲＯＭ２３は、更に、超音波画像の表示切り替え処理で用いられる、送信部１３及び受信部１４の動作条件（励振信号の電圧、送受信タイミング等）や、信号処理回路１７での信号処理の条件、ＤＳＣ１８での変換処理の条件等の各種条件を複数個格納している。
【００２７】
操作卓２５は、超音波観測装置１１のユーザーインターフェイスで、制御回路２２に各種の操作信号を入力する。図２に示すように、操作卓２５には、超音波診断装置２の電源をオン／オフするための電源スイッチ３０、各種設定情報を入力する際に操作される文字キー群３１、モニタ２１上に表示されるカーソルやポインタを移動させる際に操作されるトラックボール３２、操作を決定するためのセットボタン３３、操作を取り消すためのキャンセルボタン３４等が設けられている。
【００２８】
操作卓２５には、更に、超音波画像の深さ方向の表示範囲（表示深度）を切り替えるためのデプススイッチ３５が設けられている。デプススイッチ３５は、周知のダイヤルスイッチで、時計回りに回転させると表示深度が深くなり、反時計回りに回転させると表示深度が浅くなるように設定されている。このデプススイッチ３５は、所定量回転する度にクリックして、その都度、制御回路２２へ切り替え信号を入力する。
【００２９】
切り替え信号は、例えば、時計回りでは正電圧信号、反時計回りでは負電圧信号となっており、制御回路２２は、デプススイッチ３５の回転方向及び切り替え信号の入力回数に基づいて、表示深度を決定する。制御回路２２は、決定した表示深度に応じた各種条件をＲＯＭ２３から読み出し、これに基づいて送信部１３、受信部１４、信号処理回路１７、及びＤＳＣ１８を動作させる。これにより、表示深度に応じた超音波画像がモニタ２１に表示される。
【００３０】
例えば、モニタ２１上で超音波画像の表示が図３（ａ）の状態であった場合、デプススイッチ３５をある量だけ時計回りに回転させると、制御回路２２は、回転量に応じた表示深度となるように、超音波パワーを強くして、関心領域のより深い部分まで超音波を到達させる。そして、表示深度に応じた信号処理及び変換処理を実行して超音波画像データを生成し、これに基づいて超音波画像をモニタ２１に表示する。すると、超音波画像の表示が図３（ｂ）に示す状態に切り替わり、表示深度が深くなる。
【００３１】
逆に、超音波画像の表示が図３（ｂ）の状態であった場合に、デプススイッチ３５をある量だけ反時計回りに回転させると、制御回路２２は、超音波パワーを弱くするとともに、信号処理及び変換処理の条件を変更する。すると、超音波画像の表示が図３（ａ）に示す状態に切り替わり、表示深度が浅くなる。これと同時に、超音波画像の尺度を示す右側のスケールも、表示深度に応じて切り替わる。なお、時計回りで表示深度が浅くなり、反時計回りで表示深度が深くなるようにデプススイッチ３５を設定してもよい。
【００３２】
図１に戻って、制御回路２２は、タイマ２６と、待機時間決定部２７と、操作履歴データベース２８とを備えている。タイマ２６は、切り替え信号が入力されると、計時を開始する。待機時間決定部２７は、切り替え信号が入力されてから表示切り替えのための信号処理が開始されるまでの待機時間Ｔを決定する。待機時間Ｔとは、連続的且つ段階的に入力される複数の切り替え信号を受け付けるためのマージンである。操作履歴データベース２８は、待機時間Ｔを決定する際に用いられる切り替え信号の入力間隔、すなわちタイマ２６の計時結果を、現在から遡ってｎ回分だけ操作履歴データとして記憶する。この操作履歴データは、表示切り替え処理が実行される度に、古いデータから順に消去されて、新しいデータに更新される。なお、操作履歴データベース２８に記憶される操作履歴データの数は、操作履歴データベース２８の容量等に応じて適宜な入力回数に設定される。
【００３３】
制御回路２２は、１回目の切り替え信号が入力された時に、あるいは入力される前に予め、待機時間決定部２７で待機時間Ｔを決定する。待機時間決定部２７は、まず、操作履歴データとして記録された切り替え信号の入力間隔Δｔｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）を操作履歴データベース２８から読み出す。そして、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ／ｎ−１）を算出し、これに所定の許容時間Ｔαを加えたものを待機時間Ｔ｛（ΣΔｔｉ／ｎ−１）＋Ｔα｝として決定する。許容時間Ｔαは、入力間隔が平均値よりも遅れた場合のマージンであり、例えばＲＯＭ２３に格納されている。
【００３４】
例えば、１０回分の切り替え信号の入力間隔を操作履歴データとして記憶するように設定した場合、操作履歴データベース２８には、１０から１を引いた９個の入力間隔Δｔ１〜Δｔ９が記憶される。待機時間決定部２７は、操作履歴データベース２８から、この９個の入力間隔Δｔ１〜Δｔ９を読み出して、待機時間Ｔを（Δｔ１＋Δｔ２＋・・・＋Δｔ９）／９＋Ｔαに決定する。なお、操作履歴データベース２８に何も記憶されていない等、操作履歴データに基づいて待機時間Ｔを決定することはできない場合に備えて、ＲＯＭ２３に、待機時間Ｔの初期値が格納されている。待機時間決定部２７は、操作履歴データを参照できない時には、この初期値を待機時間Ｔとして決定する。
【００３５】
２回目の切り替え信号が入力されずに、タイマ２６の計時が待機時間Ｔを超えた場合には、制御回路２２は、ＲＯＭ２３から１回目の切り替え信号に応じた各種条件を読み出す。そして、この条件に従って表示切り替え処理を開始し、表示深度を変更した超音波画像データを生成する。こうして生成した超音波画像データに基づいて超音波画像をモニタ２１に表示することにより、表示深度が切り替わる。
【００３６】
一方、図４に示すように、タイマ２６の計時が待機時間Ｔを超える前に、２回目の切り替え信号が入力された場合には、制御回路２２は、その時のタイマ２６の計時結果、すなわち１回目と２回目の切り替え信号の入力間隔Δｔ´１を、例えばＲＡＭ２４に、一時的に保存する。そして、タイマ２６をリセットして、新たな計時を開始する。２回目の切り替え信号が入力されてから待機時間Ｔが経過する前に、３回目の切り替え信号が入力されると、制御回路２２は、２回目と３回目の切り替え信号の入力間隔Δｔ´２を更に保存し、タイマ２６で新たな計時を開始する。このように、待機時間Ｔよりも短い間隔で新たな切り替え信号が入力される度に、計時結果の保存と新たな計時の開始が繰り返される。従って、ＲＡＭ２４には、連続した一まとまりの操作における切り替え信号の入力回数ｍ（ｍ≦ｎ）分の入力間隔Δｔ´ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｍ―１）が保存される。
【００３７】
最後の切り替え信号が入力された後、待機時間Ｔが経過すると、制御回路２２は、最後の切り替え信号に応じた各種条件を読み出して、表示切り替え処理を開始する。これと同時に、制御回路２２は、ＲＡＭ２４に一時的に保存された入力間隔Δｔ´ｊを、操作履歴データベース２８に記憶された古い操作履歴データと置き換え、データを更新する。このとき、今回の切り替え信号の入力回数ｍが、操作履歴データベース２８に設定された入力回数ｎより少ない場合（ｍ＜ｎ）には、今回の入力間隔Δｔ´ｊの全てが記憶され、これと同数の操作履歴データが古いものから順に消去される。一方、今回の切り替え信号の入力回数ｍが、操作履歴データベース２８に設定された入力回数ｎと同じ場合（ｍ＝ｎ）には、今回得られた入力間隔Δｔ´ｊの全てが、ｎ回分の最新の入力間隔Δｔｉとして、操作履歴データベース２８に記憶され、古い操作履歴データが全て消去される。
【００３８】
次に、上記構成による作用を図５のフローチャートを参照して説明する。デプススイッチ３５が操作されて、制御回路２２に１回目の切り替え信号が入力されると（Ｓ１）、待機時間決定部２７は、操作履歴データベース２８から操作履歴データを読み出して、待機時間Ｔを決定する（Ｓ２）。そして、制御回路２２は、タイマ２６により計時を開始する。２回目の切り替え信号が入力されずにタイマ２６の計時が待機時間Ｔを超えた場合（Ｓ３のＹＥＳ）、１回目の切り替え信号に応じた表示切り替え処理が開始される（Ｓ８）。一方、タイマ２６の計時が待機時間Ｔを超える前に２回目の切り替え信号が入力された場合（Ｓ４のＹＥＳ）、その時のタイマ２６の計時結果、すなわち入力間隔Δｔ´ｊ（この場合は、Δｔ´１）がＲＡＭ２４に一時的に保存される（Ｓ５）。制御回路２２は、タイマ２６をリセットして、新たな計時を開始する。
【００３９】
２回目の切り替え信号の入力後、３回目の切り替え信号が入力されずに待機時間Ｔが経過した場合（Ｓ６のＹＥＳ）、２回目の切り替え信号に応じた表示切り替え処理が開始される（Ｓ８）。一方、待機時間Ｔが経過する前に３回目の切り替え信号が入力された場合（Ｓ７のＹＥＳ）、その時のタイマ２６の計時結果である入力間隔Δｔ´ｊ（この場合は、Δｔ´２）が一時的に保存され（Ｓ５）、タイマ２６で計時が開始される。
【００４０】
そして、新たな切り替え信号が入力されずに待機時間Ｔが経過した場合（Ｓ６のＹＥＳ）には、最後に入力された切り替え信号に応じた表示切り替え処理が開始され（Ｓ８）、超音波画像の表示が切り替えられる（Ｓ１０）。表示切り替え処理が開始されると、制御回路２２は、ＲＡＭ２４に一時的に保存された入力間隔Δｔ´ｊで、操作履歴データベース２８の操作履歴データを更新する（Ｓ９）。更新された操作履歴データは、次の切り替え操作の際に読み出されて、待機時間Ｔの決定に用いられる。また、ステップ１０の終了後等の適宜のタイミングで、ＲＡＭ２４に保存した入力間隔Δｔ´ｊが消去される。
【００４１】
なお、待機時間Ｔは、前述の入力間隔Δｔｉの平均値＋許容時間Ｔαの他に、例えば、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１に許容時間Ｔαを加えたものであってもよい。この場合には、切り替え信号が入力される度に、ＲＡＭ２４に一時的に保存された計時結果を、その時のタイマ２６の計時結果で上書きする。そして、操作履歴データベース２８には、最後の入力間隔Δｔｎ−１だけを記憶させる。このようにすれば、操作履歴データベース２８の容量が小さくて済む。また、待機時間Ｔを決定する際に、平均値を算出する手間を省くことができる。更に、操作履歴データベース２８を設けずに、ＲＡＭ２４を操作履歴データベースとして使用することもでき、コスト面等でも有利となる。
【００４２】
あるいは、各切り替え信号の入力間隔のうち最長の入力間隔Δｔｍａｘに許容時間Ｔαを加えたものを待機時間Ｔとしてもよい。これによっても、前述したのと同様に、操作履歴データベース２８の容量を小さくできる等の効果を得ることができる。この場合には、切り替え信号が入力される度に、ＲＡＭ２４に一時的に保存された計時結果と、今回のタイマ２６の計時結果とを比較し、今回の計時結果が上回っている場合のみ、ＲＡＭ２４を上書きする。そして、操作履歴データベース２８には、最長の入力間隔Δｔｍａｘだけを記憶させる。なお、入力間隔の平均値（ΣΔｔｉ／ｎ−１）、最後の入力間隔（Δｔｎ−１）、及び最長の入力間隔（Δｔｍａｘ）のいずれを用いるかを、術者が任意に選択できるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態において、操作履歴データベース２８に予め術者名を登録しておき、術者ごとに操作履歴データを記録するようにしてもよい。この場合には、例えば図２に破線で示すように、操作卓２５に、術者を選択するためのユーザーボタン３６を設ける。超音波診断装置２を使用する際には、初めに術者を選択する。待機時間決定部２７は、その術者の操作履歴データを操作履歴データベース２８から読み出して、待機時間Ｔを決定する。また、ＲＡＭに一時的に保存した入力間隔Δｔ´ｊを、選択された術者名に関連付けて操作履歴データベース２８に記録する。このようにすれば、術者ごとに最適な待機時間を設定することができる。
【００４４】
なお、上記各実施形態では、表示切り替え処理が開始されると、その処理が終了するまでの間は、切り替え信号の入力を受け付けることができなくなる。そこで、表示切り替え処理が開始された後においては、待機時間Ｔを設けずに、切り替え信号に対応するようにしてもよい。図６に示すように、表示切り替え処理が実行されている間に（Ｓ１のＮＯ）、新たな切り替え信号が入力された場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御回路２２は、その時のタイマ２６の計時結果をＲＡＭ２４に一時的に保存するとともに（Ｓ３）、それまでの処理を中止し、新たな切り替え信号に応じた処理を開始する（Ｓ４）。こうすれば、表示切り替え処理の最中でも、新たな切り替え信号の入力に対応することができる。
【００４５】
更に、デプススイッチの操作を機械的に検出してもよい。術者は、デプススイッチの操作中に、表示深度の切り替え量を判断している場合がある。このような場合に、デプススイッチが操作されているか否かを検出し、操作中であれば表示切り替え処理を開始しないようにすれば、待機時間Ｔに幅を持たせることができ、切り替え量を判断するための時間を術者に与えることができる。デプススイッチの操作の検出には、例えば、ロータリーディスクと光電センサからなるロータリーエンコーダを２組用いる。
【００４６】
図７に示すように、デプススイッチ４０は、操作卓２５の内部に突出した軸部４１を有している。軸部４１の途中及び先端には、回転検出用のロータリーディスク４２と、切り替え信号用のロータリーディスク４３とが取り付けられている。ロータリーディスク４２、４３は、外周縁が周方向に沿って一定のピッチで切り欠かれた切り欠き４６、４７を有する。また、ロータリーディスク４２の切り欠き４６は、ロータリーディスク４３の切り欠き４７よりも短いピッチ（例えば、切り欠き４７の１／５のピッチ）で形成されている。これらロータリーディスク４２、４３の位置に合わせて、回転検知用の光電センサ４４と、切り替え信号用の光電センサ４５が配置されている。これらロータリーディスク４２、４３と光電センサ４４、４５とで、ロータリーエンコーダが構成される。光電センサ４４、４５は、断面がコの字形状をした周知の透過型センサで、ロータリーディスク４２、４３の周縁を上下から挟む位置に発光素子及び受光素子が設けられている。なお、符号４８は、デプススイッチ４０の抜け止め用のつばである。また、煩雑さを避けるため、切り欠き４６、４７をそれぞれ１６個、４個としたが、実際にはこれよりも多い。
【００４７】
デプススイッチ４０を１クリック分回転させると、切り替え信号用のロータリーディスク４３の切り欠き４７が、光電センサ４５の凹部を１回通過する。これにより、光電センサ４５の信号レベルがＨｉｇｈになり、制御回路２２に切り替え信号が入力される。一方、回転検出用のロータリーディスク４２の切り欠き４６は、デプススイッチ４０が１クリック分回転する間に、光電センサ４４の凹部を４回通過する。従って、光電センサ４４の信号レベルは４回Ｈｉｇｈになる。制御回路２２は、切り替え信号を入力した場合であっても、光電センサ４４の信号レベルが増減する度に、表示切り替え処理を開始するタイミングを先送りする。こうすれば、先送りした分の時間を使って、表示深度の切り替え量を判断することができる。なお、操作がされているか否かの検出はロータリーエンコーダに限らず、例えば、デプススイッチに指接触センサを組み込んでおき、術者の指がスイッチから離れた時に操作の終了を検出してもよい。
【００４８】
なお、本発明は回転操作されるダイヤルスイッチ全般に好適であり、上記のデプススイッチの他にも、モニタ２１の画面上で超音波走査の中心を軸として超音波画像を回転させるためのロテーションスイッチや、モニタ２１の画面上で超音波画像を水平方向に移動させるためのムーブスイッチ等にも適用することができる。この場合は、ＤＳＣ１８で作られた超音波画像に、操作に応じた表示切り替え処理（回転又は平行移動）を施せばよい。
【００４９】
更に、ダイヤル式のデプススイッチ３５、４０に替えて、プッシュ式のデプススイッチを用いることもできる。図８に示すように、操作卓５０の右手側には、複数のプッシュ式デプススイッチ５１が縦一列に配置されている。各デプススイッチ５１は、予め定めた表示深度に対応しており、押圧操作されると切り替え信号を制御回路２２に入力する。各デプススイッチ５１の右手には、ＬＥＤランプ５２が配置されている。ＬＥＤランプ５２は、デプススイッチ５１の押圧によって点灯し、現在選択されている表示深度を示す。この構成によれば、所望の表示深度を即座に選択することができるので、操作性が向上する。また、現在の表示深度を容易に確認することができる。更に、ダイヤル式と違って表示深度が一義的に決まるので、待機時間を設定する必要もない。
【００５０】
また、上記各実施形態では、操作卓にデプススイッチを設けているが、図９に示すように、タッチパネル式のモニタ５５の画面上に、表示深度ウィンドウ５６を表示してもよい。表示深度ウィンドウ５６では、表示深度を示すスケール５７と、現在の表示深度を示すポインタ５８とが表示されている。術者が指先やタッチペン等でポインタ５８を上下に移動させると、制御回路２２に切り替え信号が入力され、ポインタ５８の位置に対応した表示深度の超音波画像がモニタ５５に再表示される。
【００５１】
なお、上記各実施形態では、超音波トランスデューサと撮像ユニットが一体化された超音波内視鏡を例示して説明したが、本発明は、撮像ユニットを備えていない超音波プローブにも適用することができる。また、超音波プローブは、内視鏡の鉗子口から体内に挿入する挿入型プローブであってもよいし、被検者の体表に接触させる接触型プローブであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ダイヤル式のデプススイッチを設けた操作卓の平面図である。
【図３】超音波画像の表示の切り替えを示す説明図であり、（ａ）は表示深度が浅い場合、（ｂ）は表示深度が深い場合をそれぞれ示す。
【図４】入力間隔を示す説明図である。
【図５】待機時間を設けて信号処理を行なう手順を示すフローチャートである。
【図６】待機時間を設けずに信号処理を行なう手順を示すフローチャートである。
【図７】ロータリーディスクと光電センサを示す、デプススイッチ周辺の斜視図である。
【図８】プッシュ式のデプススイッチを設けた操作卓の平面図である。
【図９】表示深度ウィンドウが表示されたタッチパネル式のモニタを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
２ 超音波診断装置
１０ 超音波内視鏡
１１ 超音波観測装置
１３ 送信部
１４ 受信部
１７ 信号処理回路
２１、５５ モニタ
２２ 制御回路
２６ タイマ
２７ 待機時間決定部
２８ 操作履歴データベース
３５、４０、５１ デプススイッチ
４２、４３ ロータリーディスク
４４、４５ 光電センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像を画面に表示する超音波観測装置、及び超音波観測装置の動作制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において、超音波診断装置が広く用いられている。超音波診断装置は、生体に超音波を照射し、そのエコー信号を受信する超音波プローブと、この超音波プローブに接続された超音波観測装置とを備えている。超音波観測装置は、超音波プローブで受信したエコー信号に各種の信号処理を施して、画像データを生成する。医療診断の際には、生成された画像データに基づいた超音波画像がモニタ等に表示される。
【０００３】
超音波観測装置は、病変等の関心領域の位置に合わせて、モニタ上の超音波画像の表示を切り替える機能を有する。例えば、深さ方向の表示範囲（深度）や、画像の回転、画像の平行移動といった切り替えが可能であり、超音波観測装置は、これらの切り替え操作がなされると、操作の内容に応じた表示切り替え処理を超音波画像に施す。そして、表示切り替え処理がなされた超音波画像をモニタに再表示する。
【０００４】
超音波画像の切り替え操作を容易にするため、例えば、特許文献１に記載の超音波診断装置では、操作パネルに設けたトラックボールで、画像の回転や平行移動等の操作を連続的且つ段階的に行なえるようにしている。また、表示深度を切り替えるための専用のスイッチを操作パネルに設けた超音波診断システムも提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１５７５３号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、超音波画像の表示を切り替えるためには、切り替え操作に応じた表示切り替え処理を超音波画像に施さなければならない。超音波観測装置は、表示切り替え処理が始まると、処理が終了するまでの間は、次の切り替え操作を受け付けられなくなる。そこで、従来の超音波観測装置は、切り替え操作がなされてから表示切り替え処理を開始するまでの間に、次の切り替え操作を許容するための時間差を設けている。このため、切り替え操作が終了してから超音波画像の表示が切り替わるまでの時間は、前述の時間差と表示切り替え処理に掛かる時間とを加えたものになり、時間差を設ける分だけ超音波画像の表示切り替えが遅くなってしまい、術者のストレスになるという問題があった。
【０００６】
また、切り替え操作の速さは術者ごとに異なるため、共通の時間差を適用すると、術者によっては、時間差よりも切り替え操作の間隔が長くなって、切り替え操作が受け付けられなくなる場合が生じてしまう。このような場合には、術者は表示切り替え処理が終わるのを待ってから、改めて切り替え操作をしなければならず、術者が所望する表示となるまでに相当の時間が掛かる。かといって、全ての術者の操作に対応できるように時間差を長く設定すると、当然ながら、切り替え操作から表示が切り替わるまでの時間が長期化する。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、超音波画像の表示切り替えに要する時間を短縮し、術者のストレスを軽減することができる超音波観測装置、及びこの超音波観測装置の動作制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の超音波観測装置は、超音波画像を表示する表示手段と、超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段と、前記操作入力手段の操作入力状態を検知する検知手段と、検知手段で検知した操作入力状態を操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定手段と、検知手段で切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記記憶手段は、使用者毎に操作履歴を記憶することが好ましい。
【００１０】
また、操作入力手段は、連続的且つ段階的に切り替え信号を入力することが好ましい。
【００１１】
また、検知手段は、連続的且つ段階的に入力される前後の切り替え信号の入力間隔Δｔｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）を計時するタイマを有することが好ましい。そして、記憶手段は入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、決定手段は入力間隔Δｔｉに応じて待機時間Ｔを決定することが好ましい。
【００１２】
更に、記憶手段はｎ回分の入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、決定手段は入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定することが好ましい。
【００１３】
また、決定手段は、入力間隔Δｔｉのうち、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定してもよく、あるいは、入力間隔Δｔｉのうち、最長の入力間隔Δｔｍａｘに応じて待機時間Ｔを決定してもよい。
【００１４】
更に、決定手段は、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１、または最長の入力間隔Δｔｍａｘに、許容時間Ｔαを加算したものを待機時間Ｔとすることが好ましい。
【００１５】
また、処理手段は、前回の切り替え信号に応じた表示切り替え処理の最中に、新たな切り替え信号が入力された場合、その処理を中止し、新たな切り替え信号に応じた表示切り替え処理を開始するものであってもよい。
【００１６】
また、検知手段により、操作入力手段が操作されている最中か否かを検知し、この検知結果を元に切り替え信号の入力終了を検知するようにしてもよい。この場合、操作入力手段はダイヤルスイッチであり、検知手段は、ダイヤルスイッチの回転軸に取り付けられ、切り替え信号の入力が検知されるピッチよりも狭いピッチで被検知部が設けられたロータリーディスクと、被検知部を検知する光電センサとからなるロータリーエンコーダを有し、光電センサの出力の有無を元に、操作入力手段が操作されている最中か否かを検知することが好ましい。
【００１７】
また、処理手段は、超音波画像の表示深度の変更、回転、平行移動のうちのいずれかを表示切り替え処理として実行することが好ましい。
【００１８】
本発明の超音波観測装置の動作制御方法は、表示手段に表示される超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段の操作入力状態を検知する検知ステップと、検知ステップで検知した操作入力状態を操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶ステップと、記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定ステップと、検知ステップで切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理ステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、操作入力手段の操作入力状態を操作履歴として記録し、この操作履歴に基づいて、表示切り替え処理を実行するまでの待機時間Ｔが決定される。それまでになされた操作入力状態に対応した最適な待機時間Ｔが決定されることとなり、超音波画像の表示が切り替わるまでの時間を短縮して、術者のストレスを軽減させることができる。また、切り替え信号の入力間隔に応じて待機時間Ｔを決定するので、切り替え操作の間隔が長い術者に対しても、切り替え操作を確実に受け付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１において、本発明の超音波診断装置２は、超音波内視鏡１０と、超音波内視鏡１０が接続される超音波観測装置１１とを備えている。超音波診断装置２は、被観察部位に超音波を照射し、その反響であるエコー信号に各種の信号処理を施して、被観察部位の内部状態を映像化した超音波画像を生成する。超音波画像は、超音波観測装置１１に接続されたモニタ２１に表示され、医療診断に用いられる。
【００２１】
超音波内視鏡１０は、被検者の体内に挿入される細長の挿入部の先端に、被観察部位の光学像を撮像するＣＣＤ（図示せず）と、超音波画像を得るための超音波トランスデューサ１２とが配置されている。ＣＣＤで得られた光学像は、超音波内視鏡１０に接続された内視鏡プロセッサ装置（図示せず）に入力され、各種処理の後、モニタ（図示せず）に内視鏡画像として表示される。
【００２２】
超音波トランスデューサ１２は、例えば、凸曲面状のバッキング材に等間隔で複数個設けられている。超音波トランスデューサ１２は、超音波観測装置１１の送信部１３から入力される励振信号に応じて振動し、対向する被観察部位に超音波を照射する。そして、被観察部位で反射した超音波のエコー信号を受信して、超音波観測装置１１の受信部１４に入力する。送信部１３及び受信部１４は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５を介して超音波トランスデューサ１２に接続されている。ＭＵＸ１５は、複数個の超音波トランスデューサ１２のうち、隣り合う数個〜数十個のブロックを選択して同時に駆動する。また、ＭＵＸ１５は、超音波およびエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサ１２を１〜数個ずつずらす。
【００２３】
受信部１４で受信されたエコー信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１６でデジタル化され、信号処理回路１７に入力される。信号処理回路１７は、各超音波トランスデューサ１２に対応する複数個のエコー信号を所定時間ずつ遅延させて、エコー信号の位相が全て揃うように調整して加算した後、超音波キャリア成分を除去するフィルタ処理、ゲインおよびダイナミックレンジを調整する対数圧縮処理などを施す。そして、超音波の伝搬距離（深さ）の減衰に応じたゲイン調整（ＳＴＣ；Sensitivity Time Control）等の信号処理をエコー信号に施し、超音波画像データを生成する。
【００２４】
超音波画像データは、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ；Digital Scan Converter）１８に入力される。ＤＳＣ１８は、超音波画像データに対してラスター変換を施し、ＮＴＳＣ方式に変換して画像メモリ１９へ出力する。Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）２０は、画像メモリ１９に格納された超音波画像データを再びアナログ信号に変換し、これを超音波画像としてモニタ２１に表示する。
【００２５】
超音波観測装置１１の作動は、制御回路２２によって管制されている。制御回路２２は、送信部１３および受信部１４に基準パルスを送信して、励振信号およびエコー信号の送受信タイミングを制御する。また、制御回路２２は、超音波画像の表示を切り替える操作がなされた場合に、励振信号の電圧を制御して超音波の深達度（超音波パワー）を変更したり、信号処理回路１７での信号処理やＤＳＣ１８での変換処理を制御したりして、操作に応じた超音波画像データを生成する。
【００２６】
制御回路２２には、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、および操作卓２５が接続されている。ＲＯＭ２３は、例えばフラッシュメモリからなり、超音波診断装置２を動作させるために必要な各種プログラムやデータが記憶されている。制御回路２２は、必要なプログラムやデータをＲＯＭ２３から作業用メモリであるＲＡＭ２４に読み出して、各部の動作を制御する。ＲＯＭ２３は、更に、超音波画像の表示切り替え処理で用いられる、送信部１３及び受信部１４の動作条件（励振信号の電圧、送受信タイミング等）や、信号処理回路１７での信号処理の条件、ＤＳＣ１８での変換処理の条件等の各種条件を複数個格納している。
【００２７】
操作卓２５は、超音波観測装置１１のユーザーインターフェイスで、制御回路２２に各種の操作信号を入力する。図２に示すように、操作卓２５には、超音波診断装置２の電源をオン／オフするための電源スイッチ３０、各種設定情報を入力する際に操作される文字キー群３１、モニタ２１上に表示されるカーソルやポインタを移動させる際に操作されるトラックボール３２、操作を決定するためのセットボタン３３、操作を取り消すためのキャンセルボタン３４等が設けられている。
【００２８】
操作卓２５には、更に、超音波画像の深さ方向の表示範囲（表示深度）を切り替えるためのデプススイッチ３５が設けられている。デプススイッチ３５は、周知のダイヤルスイッチで、時計回りに回転させると表示深度が深くなり、反時計回りに回転させると表示深度が浅くなるように設定されている。このデプススイッチ３５は、所定量回転する度にクリックして、その都度、制御回路２２へ切り替え信号を入力する。
【００２９】
切り替え信号は、例えば、時計回りでは正電圧信号、反時計回りでは負電圧信号となっており、制御回路２２は、デプススイッチ３５の回転方向及び切り替え信号の入力回数に基づいて、表示深度を決定する。制御回路２２は、決定した表示深度に応じた各種条件をＲＯＭ２３から読み出し、これに基づいて送信部１３、受信部１４、信号処理回路１７、及びＤＳＣ１８を動作させる。これにより、表示深度に応じた超音波画像がモニタ２１に表示される。
【００３０】
例えば、モニタ２１上で超音波画像の表示が図３（ａ）の状態であった場合、デプススイッチ３５をある量だけ時計回りに回転させると、制御回路２２は、回転量に応じた表示深度となるように、超音波パワーを強くして、関心領域のより深い部分まで超音波を到達させる。そして、表示深度に応じた信号処理及び変換処理を実行して超音波画像データを生成し、これに基づいて超音波画像をモニタ２１に表示する。すると、超音波画像の表示が図３（ｂ）に示す状態に切り替わり、表示深度が深くなる。
【００３１】
逆に、超音波画像の表示が図３（ｂ）の状態であった場合に、デプススイッチ３５をある量だけ反時計回りに回転させると、制御回路２２は、超音波パワーを弱くするとともに、信号処理及び変換処理の条件を変更する。すると、超音波画像の表示が図３（ａ）に示す状態に切り替わり、表示深度が浅くなる。これと同時に、超音波画像の尺度を示す右側のスケールも、表示深度に応じて切り替わる。なお、時計回りで表示深度が浅くなり、反時計回りで表示深度が深くなるようにデプススイッチ３５を設定してもよい。
【００３２】
図１に戻って、制御回路２２は、タイマ２６と、待機時間決定部２７と、操作履歴データベース２８とを備えている。タイマ２６は、切り替え信号が入力されると、計時を開始する。待機時間決定部２７は、切り替え信号が入力されてから表示切り替えのための信号処理が開始されるまでの待機時間Ｔを決定する。待機時間Ｔとは、連続的且つ段階的に入力される複数の切り替え信号を受け付けるためのマージンである。操作履歴データベース２８は、待機時間Ｔを決定する際に用いられる切り替え信号の入力間隔、すなわちタイマ２６の計時結果を、現在から遡ってｎ回分だけ操作履歴データとして記憶する。この操作履歴データは、表示切り替え処理が実行される度に、古いデータから順に消去されて、新しいデータに更新される。なお、操作履歴データベース２８に記憶される操作履歴データの数は、操作履歴データベース２８の容量等に応じて適宜な入力回数に設定される。
【００３３】
制御回路２２は、１回目の切り替え信号が入力された時に、あるいは入力される前に予め、待機時間決定部２７で待機時間Ｔを決定する。待機時間決定部２７は、まず、操作履歴データとして記録された切り替え信号の入力間隔Δｔｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）を操作履歴データベース２８から読み出す。そして、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ／ｎ−１）を算出し、これに所定の許容時間Ｔαを加えたものを待機時間Ｔ｛（ΣΔｔｉ／ｎ−１）＋Ｔα｝として決定する。許容時間Ｔαは、入力間隔が平均値よりも遅れた場合のマージンであり、例えばＲＯＭ２３に格納されている。
【００３４】
例えば、１０回分の切り替え信号の入力間隔を操作履歴データとして記憶するように設定した場合、操作履歴データベース２８には、１０から１を引いた９個の入力間隔Δｔ１〜Δｔ９が記憶される。待機時間決定部２７は、操作履歴データベース２８から、この９個の入力間隔Δｔ１〜Δｔ９を読み出して、待機時間Ｔを（Δｔ１＋Δｔ２＋・・・＋Δｔ９）／９＋Ｔαに決定する。なお、操作履歴データベース２８に何も記憶されていない等、操作履歴データに基づいて待機時間Ｔを決定することはできない場合に備えて、ＲＯＭ２３に、待機時間Ｔの初期値が格納されている。待機時間決定部２７は、操作履歴データを参照できない時には、この初期値を待機時間Ｔとして決定する。
【００３５】
２回目の切り替え信号が入力されずに、タイマ２６の計時が待機時間Ｔを超えた場合には、制御回路２２は、ＲＯＭ２３から１回目の切り替え信号に応じた各種条件を読み出す。そして、この条件に従って表示切り替え処理を開始し、表示深度を変更した超音波画像データを生成する。こうして生成した超音波画像データに基づいて超音波画像をモニタ２１に表示することにより、表示深度が切り替わる。
【００３６】
一方、図４に示すように、タイマ２６の計時が待機時間Ｔを超える前に、２回目の切り替え信号が入力された場合には、制御回路２２は、その時のタイマ２６の計時結果、すなわち１回目と２回目の切り替え信号の入力間隔Δｔ´１を、例えばＲＡＭ２４に、一時的に保存する。そして、タイマ２６をリセットして、新たな計時を開始する。２回目の切り替え信号が入力されてから待機時間Ｔが経過する前に、３回目の切り替え信号が入力されると、制御回路２２は、２回目と３回目の切り替え信号の入力間隔Δｔ´２を更に保存し、タイマ２６で新たな計時を開始する。このように、待機時間Ｔよりも短い間隔で新たな切り替え信号が入力される度に、計時結果の保存と新たな計時の開始が繰り返される。従って、ＲＡＭ２４には、連続した一まとまりの操作における切り替え信号の入力回数ｍ（ｍ≦ｎ）分の入力間隔Δｔ´ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｍ―１）が保存される。
【００３７】
最後の切り替え信号が入力された後、待機時間Ｔが経過すると、制御回路２２は、最後の切り替え信号に応じた各種条件を読み出して、表示切り替え処理を開始する。これと同時に、制御回路２２は、ＲＡＭ２４に一時的に保存された入力間隔Δｔ´ｊを、操作履歴データベース２８に記憶された古い操作履歴データと置き換え、データを更新する。このとき、今回の切り替え信号の入力回数ｍが、操作履歴データベース２８に設定された入力回数ｎより少ない場合（ｍ＜ｎ）には、今回の入力間隔Δｔ´ｊの全てが記憶され、これと同数の操作履歴データが古いものから順に消去される。一方、今回の切り替え信号の入力回数ｍが、操作履歴データベース２８に設定された入力回数ｎと同じ場合（ｍ＝ｎ）には、今回得られた入力間隔Δｔ´ｊの全てが、ｎ回分の最新の入力間隔Δｔｉとして、操作履歴データベース２８に記憶され、古い操作履歴データが全て消去される。
【００３８】
次に、上記構成による作用を図５のフローチャートを参照して説明する。デプススイッチ３５が操作されて、制御回路２２に１回目の切り替え信号が入力されると（Ｓ１）、待機時間決定部２７は、操作履歴データベース２８から操作履歴データを読み出して、待機時間Ｔを決定する（Ｓ２）。そして、制御回路２２は、タイマ２６により計時を開始する。２回目の切り替え信号が入力されずにタイマ２６の計時が待機時間Ｔを超えた場合（Ｓ３のＹＥＳ）、１回目の切り替え信号に応じた表示切り替え処理が開始される（Ｓ８）。一方、タイマ２６の計時が待機時間Ｔを超える前に２回目の切り替え信号が入力された場合（Ｓ４のＹＥＳ）、その時のタイマ２６の計時結果、すなわち入力間隔Δｔ´ｊ（この場合は、Δｔ´１）がＲＡＭ２４に一時的に保存される（Ｓ５）。制御回路２２は、タイマ２６をリセットして、新たな計時を開始する。
【００３９】
２回目の切り替え信号の入力後、３回目の切り替え信号が入力されずに待機時間Ｔが経過した場合（Ｓ６のＹＥＳ）、２回目の切り替え信号に応じた表示切り替え処理が開始される（Ｓ８）。一方、待機時間Ｔが経過する前に３回目の切り替え信号が入力された場合（Ｓ７のＹＥＳ）、その時のタイマ２６の計時結果である入力間隔Δｔ´ｊ（この場合は、Δｔ´２）が一時的に保存され（Ｓ５）、タイマ２６で計時が開始される。
【００４０】
そして、新たな切り替え信号が入力されずに待機時間Ｔが経過した場合（Ｓ６のＹＥＳ）には、最後に入力された切り替え信号に応じた表示切り替え処理が開始され（Ｓ８）、超音波画像の表示が切り替えられる（Ｓ１０）。表示切り替え処理が開始されると、制御回路２２は、ＲＡＭ２４に一時的に保存された入力間隔Δｔ´ｊで、操作履歴データベース２８の操作履歴データを更新する（Ｓ９）。更新された操作履歴データは、次の切り替え操作の際に読み出されて、待機時間Ｔの決定に用いられる。また、ステップ１０の終了後等の適宜のタイミングで、ＲＡＭ２４に保存した入力間隔Δｔ´ｊが消去される。
【００４１】
なお、待機時間Ｔは、前述の入力間隔Δｔｉの平均値＋許容時間Ｔαの他に、例えば、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１に許容時間Ｔαを加えたものであってもよい。この場合には、切り替え信号が入力される度に、ＲＡＭ２４に一時的に保存された計時結果を、その時のタイマ２６の計時結果で上書きする。そして、操作履歴データベース２８には、最後の入力間隔Δｔｎ−１だけを記憶させる。このようにすれば、操作履歴データベース２８の容量が小さくて済む。また、待機時間Ｔを決定する際に、平均値を算出する手間を省くことができる。更に、操作履歴データベース２８を設けずに、ＲＡＭ２４を操作履歴データベースとして使用することもでき、コスト面等でも有利となる。
【００４２】
あるいは、各切り替え信号の入力間隔のうち最長の入力間隔Δｔｍａｘに許容時間Ｔαを加えたものを待機時間Ｔとしてもよい。これによっても、前述したのと同様に、操作履歴データベース２８の容量を小さくできる等の効果を得ることができる。この場合には、切り替え信号が入力される度に、ＲＡＭ２４に一時的に保存された計時結果と、今回のタイマ２６の計時結果とを比較し、今回の計時結果が上回っている場合のみ、ＲＡＭ２４を上書きする。そして、操作履歴データベース２８には、最長の入力間隔Δｔｍａｘだけを記憶させる。なお、入力間隔の平均値（ΣΔｔｉ／ｎ−１）、最後の入力間隔（Δｔｎ−１）、及び最長の入力間隔（Δｔｍａｘ）のいずれを用いるかを、術者が任意に選択できるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態において、操作履歴データベース２８に予め術者名を登録しておき、術者ごとに操作履歴データを記録するようにしてもよい。この場合には、例えば図２に破線で示すように、操作卓２５に、術者を選択するためのユーザーボタン３６を設ける。超音波診断装置２を使用する際には、初めに術者を選択する。待機時間決定部２７は、その術者の操作履歴データを操作履歴データベース２８から読み出して、待機時間Ｔを決定する。また、ＲＡＭに一時的に保存した入力間隔Δｔ´ｊを、選択された術者名に関連付けて操作履歴データベース２８に記録する。このようにすれば、術者ごとに最適な待機時間を設定することができる。
【００４４】
なお、上記各実施形態では、表示切り替え処理が開始されると、その処理が終了するまでの間は、切り替え信号の入力を受け付けることができなくなる。そこで、表示切り替え処理が開始された後においては、待機時間Ｔを設けずに、切り替え信号に対応するようにしてもよい。図６に示すように、表示切り替え処理が実行されている間に（Ｓ１のＮＯ）、新たな切り替え信号が入力された場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御回路２２は、その時のタイマ２６の計時結果をＲＡＭ２４に一時的に保存するとともに（Ｓ３）、それまでの処理を中止し、新たな切り替え信号に応じた処理を開始する（Ｓ４）。こうすれば、表示切り替え処理の最中でも、新たな切り替え信号の入力に対応することができる。
【００４５】
更に、デプススイッチの操作を機械的に検出してもよい。術者は、デプススイッチの操作中に、表示深度の切り替え量を判断している場合がある。このような場合に、デプススイッチが操作されているか否かを検出し、操作中であれば表示切り替え処理を開始しないようにすれば、待機時間Ｔに幅を持たせることができ、切り替え量を判断するための時間を術者に与えることができる。デプススイッチの操作の検出には、例えば、ロータリーディスクと光電センサからなるロータリーエンコーダを２組用いる。
【００４６】
図７に示すように、デプススイッチ４０は、操作卓２５の内部に突出した軸部４１を有している。軸部４１の途中及び先端には、回転検出用のロータリーディスク４２と、切り替え信号用のロータリーディスク４３とが取り付けられている。ロータリーディスク４２、４３は、外周縁が周方向に沿って一定のピッチで切り欠かれた切り欠き４６、４７を有する。また、ロータリーディスク４２の切り欠き４６は、ロータリーディスク４３の切り欠き４７よりも短いピッチ（例えば、切り欠き４７の１／５のピッチ）で形成されている。これらロータリーディスク４２、４３の位置に合わせて、回転検知用の光電センサ４４と、切り替え信号用の光電センサ４５が配置されている。これらロータリーディスク４２、４３と光電センサ４４、４５とで、ロータリーエンコーダが構成される。光電センサ４４、４５は、断面がコの字形状をした周知の透過型センサで、ロータリーディスク４２、４３の周縁を上下から挟む位置に発光素子及び受光素子が設けられている。なお、符号４８は、デプススイッチ４０の抜け止め用のつばである。また、煩雑さを避けるため、切り欠き４６、４７をそれぞれ１６個、４個としたが、実際にはこれよりも多い。
【００４７】
デプススイッチ４０を１クリック分回転させると、切り替え信号用のロータリーディスク４３の切り欠き４７が、光電センサ４５の凹部を１回通過する。これにより、光電センサ４５の信号レベルがＨｉｇｈになり、制御回路２２に切り替え信号が入力される。一方、回転検出用のロータリーディスク４２の切り欠き４６は、デプススイッチ４０が１クリック分回転する間に、光電センサ４４の凹部を４回通過する。従って、光電センサ４４の信号レベルは４回Ｈｉｇｈになる。制御回路２２は、切り替え信号を入力した場合であっても、光電センサ４４の信号レベルが増減する度に、表示切り替え処理を開始するタイミングを先送りする。こうすれば、先送りした分の時間を使って、表示深度の切り替え量を判断することができる。なお、操作がされているか否かの検出はロータリーエンコーダに限らず、例えば、デプススイッチに指接触センサを組み込んでおき、術者の指がスイッチから離れた時に操作の終了を検出してもよい。
【００４８】
なお、本発明は回転操作されるダイヤルスイッチ全般に好適であり、上記のデプススイッチの他にも、モニタ２１の画面上で超音波走査の中心を軸として超音波画像を回転させるためのロテーションスイッチや、モニタ２１の画面上で超音波画像を水平方向に移動させるためのムーブスイッチ等にも適用することができる。この場合は、ＤＳＣ１８で作られた超音波画像に、操作に応じた表示切り替え処理（回転又は平行移動）を施せばよい。
【００４９】
更に、ダイヤル式のデプススイッチ３５、４０に替えて、プッシュ式のデプススイッチを用いることもできる。図８に示すように、操作卓５０の右手側には、複数のプッシュ式デプススイッチ５１が縦一列に配置されている。各デプススイッチ５１は、予め定めた表示深度に対応しており、押圧操作されると切り替え信号を制御回路２２に入力する。各デプススイッチ５１の右手には、ＬＥＤランプ５２が配置されている。ＬＥＤランプ５２は、デプススイッチ５１の押圧によって点灯し、現在選択されている表示深度を示す。この構成によれば、所望の表示深度を即座に選択することができるので、操作性が向上する。また、現在の表示深度を容易に確認することができる。更に、ダイヤル式と違って表示深度が一義的に決まるので、待機時間を設定する必要もない。
【００５０】
また、上記各実施形態では、操作卓にデプススイッチを設けているが、図９に示すように、タッチパネル式のモニタ５５の画面上に、表示深度ウィンドウ５６を表示してもよい。表示深度ウィンドウ５６では、表示深度を示すスケール５７と、現在の表示深度を示すポインタ５８とが表示されている。術者が指先やタッチペン等でポインタ５８を上下に移動させると、制御回路２２に切り替え信号が入力され、ポインタ５８の位置に対応した表示深度の超音波画像がモニタ５５に再表示される。
【００５１】
なお、上記各実施形態では、超音波トランスデューサと撮像ユニットが一体化された超音波内視鏡を例示して説明したが、本発明は、撮像ユニットを備えていない超音波プローブにも適用することができる。また、超音波プローブは、内視鏡の鉗子口から体内に挿入する挿入型プローブであってもよいし、被検者の体表に接触させる接触型プローブであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ダイヤル式のデプススイッチを設けた操作卓の平面図である。
【図３】超音波画像の表示の切り替えを示す説明図であり、（ａ）は表示深度が浅い場合、（ｂ）は表示深度が深い場合をそれぞれ示す。
【図４】入力間隔を示す説明図である。
【図５】待機時間を設けて信号処理を行なう手順を示すフローチャートである。
【図６】待機時間を設けずに信号処理を行なう手順を示すフローチャートである。
【図７】ロータリーディスクと光電センサを示す、デプススイッチ周辺の斜視図である。
【図８】プッシュ式のデプススイッチを設けた操作卓の平面図である。
【図９】表示深度ウィンドウが表示されたタッチパネル式のモニタを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
２ 超音波診断装置
１０ 超音波内視鏡
１１ 超音波観測装置
１３ 送信部
１４ 受信部
１７ 信号処理回路
２１、５５ モニタ
２２ 制御回路
２６ タイマ
２７ 待機時間決定部
２８ 操作履歴データベース
３５、４０、５１ デプススイッチ
４２、４３ ロータリーディスク
４４、４５ 光電センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波画像を表示する表示手段と、
超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段と、
前記操作入力手段の操作入力状態を検知する検知手段と、
前記検知手段で検知した操作入力状態を前記操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定手段と、
前記検知手段で切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理手段とを備えたことを特徴とする超音波観測装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、使用者毎に操作履歴を記憶することを特徴とする請求項１記載の超音波観測装置。
【請求項３】
前記操作入力手段は、連続的且つ段階的に切り替え信号を入力することを特徴とする請求項１または２記載の超音波観測装置。
【請求項４】
前記検知手段は、連続的且つ段階的に入力される前後の切り替え信号の入力間隔Δｔｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）を計時するタイマを有し、
前記記憶手段は、入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、
前記決定手段は、入力間隔Δｔｉに応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項３記載の超音波観測装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、ｎ回分の入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、
前記決定手段は、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項６】
前記決定手段は、前記記憶手段に記憶された入力間隔Δｔｉのうち、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記記憶手段に記憶された入力間隔Δｔｉのうち、最長の入力間隔Δｔｍａｘに応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項８】
前記決定手段は、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１、または最長の入力間隔Δｔｍａｘに、許容時間Ｔαを加算したものを待機時間Ｔとすることを特徴とする請求項５ないし７いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項９】
前記処理手段は、前回の切り替え信号に応じた表示切り替え処理の最中に、新たな切り替え信号が入力された場合、その処理を中止し、新たな切り替え信号に応じた表示切り替え処理を開始することを特徴とする請求項１ないし８いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項１０】
前記検知手段は、前記操作入力手段が操作されている最中か否かを検知し、この検知結果を元に切り替え信号の入力終了を検知することを特徴とする請求項１ないし９いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項１１】
前記操作入力手段はダイヤルスイッチであり、
前記検知手段は、前記ダイヤルスイッチの回転軸に取り付けられ、切り替え信号の入力が検知されるピッチよりも狭いピッチで被検知部が設けられたロータリーディスクと、被検知部を検知する光電センサとからなるロータリーエンコーダを有し、前記光電センサの出力の有無を元に、前記操作入力手段が操作されている最中か否かを検知することを特徴とする請求項１０記載の超音波観測装置。
【請求項１２】
前記処理手段は、超音波画像の表示深度の変更、回転、平行移動のうちのいずれかを表示切り替え処理として実行することを特徴とする請求項１ないし１１いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項１３】
表示手段に表示される超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段の操作入力状態を検知する検知ステップと、
前記検知ステップで検知した操作入力状態を前記操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶ステップと、
前記記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定ステップと、
前記検知ステップで切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理ステップとを備えたことを特徴とする超音波観測装置の動作制御方法。
【請求項１】
超音波画像を表示する表示手段と、
超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段と、
前記操作入力手段の操作入力状態を検知する検知手段と、
前記検知手段で検知した操作入力状態を前記操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定手段と、
前記検知手段で切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理手段とを備えたことを特徴とする超音波観測装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、使用者毎に操作履歴を記憶することを特徴とする請求項１記載の超音波観測装置。
【請求項３】
前記操作入力手段は、連続的且つ段階的に切り替え信号を入力することを特徴とする請求項１または２記載の超音波観測装置。
【請求項４】
前記検知手段は、連続的且つ段階的に入力される前後の切り替え信号の入力間隔Δｔｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）を計時するタイマを有し、
前記記憶手段は、入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、
前記決定手段は、入力間隔Δｔｉに応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項３記載の超音波観測装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、ｎ回分の入力間隔Δｔｉを操作履歴として記憶し、
前記決定手段は、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項６】
前記決定手段は、前記記憶手段に記憶された入力間隔Δｔｉのうち、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１に応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記記憶手段に記憶された入力間隔Δｔｉのうち、最長の入力間隔Δｔｍａｘに応じて待機時間Ｔを決定することを特徴とする請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項８】
前記決定手段は、入力間隔Δｔｉの平均値（ΣΔｔｉ）／ｎ−１、最後に入力された切り替え信号とその直前に入力された切り替え信号の入力間隔Δｔｎ−１、または最長の入力間隔Δｔｍａｘに、許容時間Ｔαを加算したものを待機時間Ｔとすることを特徴とする請求項５ないし７いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項９】
前記処理手段は、前回の切り替え信号に応じた表示切り替え処理の最中に、新たな切り替え信号が入力された場合、その処理を中止し、新たな切り替え信号に応じた表示切り替え処理を開始することを特徴とする請求項１ないし８いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項１０】
前記検知手段は、前記操作入力手段が操作されている最中か否かを検知し、この検知結果を元に切り替え信号の入力終了を検知することを特徴とする請求項１ないし９いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項１１】
前記操作入力手段はダイヤルスイッチであり、
前記検知手段は、前記ダイヤルスイッチの回転軸に取り付けられ、切り替え信号の入力が検知されるピッチよりも狭いピッチで被検知部が設けられたロータリーディスクと、被検知部を検知する光電センサとからなるロータリーエンコーダを有し、前記光電センサの出力の有無を元に、前記操作入力手段が操作されている最中か否かを検知することを特徴とする請求項１０記載の超音波観測装置。
【請求項１２】
前記処理手段は、超音波画像の表示深度の変更、回転、平行移動のうちのいずれかを表示切り替え処理として実行することを特徴とする請求項１ないし１１いずれか記載の超音波観測装置。
【請求項１３】
表示手段に表示される超音波画像の表示切り替えを指示する切り替え信号を入力するための操作入力手段の操作入力状態を検知する検知ステップと、
前記検知ステップで検知した操作入力状態を前記操作入力手段の操作履歴として記憶する記憶ステップと、
前記記憶手段に記憶された操作履歴を元に、切り替え信号の入力終了後から超音波画像の表示切り替え処理を開始するまでの待機時間Ｔを決定する決定ステップと、
前記検知ステップで切り替え信号の入力終了を検知してから待機時間Ｔをおいて、切り替え信号に応じた表示切り替え処理を実行する処理ステップとを備えたことを特徴とする超音波観測装置の動作制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−５０２２（Ｐ２０１０−５０２２Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６５９３０（Ｐ２００８−１６５９３０）
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]